【新規性喪失の例外の表示】特許法第30条第2項適用申請有り ウェブサイトに発明者の著作「三田典玄の「体育館の裏話」Ver5.0」を掲載、平成27年1月21日、http://www.mita.pw/ 展示会OPIE’15(OPTICS&PHOTONICS International Exhibition 2015)に出展、平成27年4月22日ないし4月24日、パシフィコ横浜 展示ホール、展示会の案内は、http://www.keisokuten.jp/212.html http://www.pacifico.co.jp/calendar/events/afn6o1000000ho65.html 及びhttp://www.pacifico.co.jp/visitor/accessmap.html 参照 大韓民国職業訓練大学校(大韓民国昌原市)に販売、平成27年3月
【解決手段】インターネットI経由でセンサーS1,S2から送信されたセンサー出力信号を受信する受信インターフェイス14Aと、センサーデータを演算処理して演算結果を求める演算処理部12と、演算処理部12で求められた演算結果をインターネットI経由で送信する送信インターフェイス14Bと、プログラム記憶部13A、インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12を増減設可能に搭載する電気回路組み立てボード18と、これらを収納し、運搬のために把持する把持部41を有する構成品ケース19とを備える。各部は構成品ケース19に固定されておらず、各部を配置後、機器10をインターネットIに接続し、電源スイッチ15Cをオンにすることにより、稼働可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、IoT用のコントローラとして機能する装置・機器を使用するに当たり、予め組み立てたコントローラとして機能する装置・機器自体を運搬できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様による物のインターネット用開発用及び教育用機器(以下、IoT用機器ともいう)10は、例えば
図2に示すように、プログラムを記憶するプログラム記憶部13Aと、インターネットI経由でセンサーS1,S2から送信されたセンサー出力信号を受信する受信インターフェイス14Aと、受信インターフェイス14Aで受信されたセンサー出力信号をセンサーデータとし、センサーデータを演算処理して演算結果を求める演算処理部12と、演算処理部12で求められた演算結果を表示する表示部17と、操作者がコマンド及びデータを入力する操作部16と、演算処理部12で求められた演算結果をインターネットI経由で送信する送信インターフェイス14Bと、プログラム記憶部13A、受信インターフェイス14A、演算処理部12、表示部17、操作部16及び送信インターフェイス14Bを制御する制御部11と、プログラム記憶部13A、受信インターフェイス14A、演算処理部12及び送信インターフェイス14Bを増減設可能に搭載し、さらに制御部11を搭載する電気回路組み立てボード18と、表示部17、操作部16及び電気回路組み立てボード18を収納し、運搬のために把持する把持部41(図示しない)を有する構成品ケース19とを備え、表示部17、操作部16及び電気回路組み立てボード18は構成品ケース19に固定されておらず、電気回路組み立てボード18はパソコン用筐体で覆われていない。
【0008】
ここにおいて、開発用及び教育用機器とは、主として製品・システム開発のため又は教育のために使用される機器をいうが、管理用、営業用等他の目的で使用されることも可能であるため、出願人は権利範囲を開発用及び教育用機器に限定する意図はない。
また、インターネットとは通信プロトコルとしてTCP/IPを使用する通信回線網をいう。ただし、IoT用機器は、イントラネット(例えば、無線LAN又は有線光LAN)に接続され、センサーデータを収集したり、装置・機器をコントロールすることも多い。これらのイントラネットもTCP/IPを使用するものが多くなっており、これらTCP/IPを使用する無線LAN又は有線光LANも「インターネット」に含まれる。
【0009】
演算処理には、計算、論理演算等のデータ内容を変更する処理の他に、分類・抽出・編集等のデータの所属や形式・表示を変更する処理を含むものとする。また、受信インターフェイス14A、送信インターフェイス14Bはそれぞれ必要に応じてゲートウェイの機能を行うものとする。
また、電気回路組み立てボード18には、典型的にはプログラム記憶部13A、受信インターフェイス14B、センサーデータ記憶部13B、演算処理部12、演算結果記憶部13C、送信インターフェイス14Bを増減設可能に搭載し、制御部11及び電源スイッチ15Cとを搭載する。また、増減設可能に搭載するので、搭載量が多い場合には複数ボードに分けて搭載しても良い。また、プログラムが大きい場合は一部をCD−ROMやUSBに内在させても良く、記憶量が多い場合には、一部を外付けの記憶装置に記憶してもよい。
また、電気回路組み立てボード18は構成品ケース19に固定されておらず、パソコン用筐体で覆われていない。各部を構成品ケース19に固定せず、増減設可能なので、フレキシビリティが高い。例えば、構成品ケース19の内、外どちらに機器を組み立てても良い。また、修理において、搭載した電気回路の故障の場合には、故障品のみ交換すればよいので簡便・安価にできる。改造も電気回路の増減設で対応できる場合は容易にできる。IoT用機器に取り付けられるセンサーも変更可能であり、フレキシビリティが高いことは、製品・システム開発に大変便宜である。また、構成品が見えるので機器の構成を理解し易く、教育に便宜である。
【0010】
なお、IoT用機器の制御を制御部11で行い、センサー又は制御対象の制御を第2の制御部21で行い、制御部11と第2の制御部21を区別している。また、IoT用機器とインターネットIとのインターフェイスを受信インターフェイス14A、送信インターフェイス14Bとし、センサー又は制御対象とインターネット(無線LAN又は有線光LANを含む)とのインターフェイスを第2の受信インターフェイス24A、第2の送信インターフェイス24Bとし、IoT用機器が、センサー又は制御対象とイントラネット(例えば、無線LAN、有線光LAN)を経由して信号・データをやりとりするインターフェイスを第3の受信インターフェイス13C、第3の送信インターフェイス13Dとし、区別している。敢えて「第1の」を付さずに表現することとした。
【0011】
このように構成すると、IoT用のコントローラとして機能する装置・機器を使用するに当たり、予め組み立てたコントローラとして機能する装置・機器自体を運搬できる。また、現場で組み立てる時間を節約できる。また、配線間違い等によるトラブルもなくすことができる。
【0012】
また、本発明の第2の態様による物のインターネット用開発用及び教育用機器10は、第1の態様において、例えば
図2に示すように、受信インターフェイス14Aで受信されたセンサー出力信号をセンサーデータとして記憶するセンサーデータ記憶部13Bと、演算処理部12で求められた演算結果を記憶する演算結果記憶部13Cと、プログラム記憶部13A、受信インターフェイス14A、センサーデータ記憶部13B、演算処理部12、演算結果記憶部13C、表示部17、操作部16、送信インターフェイス14B及び制御部11に適切な直流電圧を供給する電池15B又は、商用電源の電圧を適切な直流電圧に変換して供給する電源アダプター15Aと、適切な直流電圧を供給及び遮断するための電源スイッチ15Cとを備え、送信インターフェイス14Bは操作部16から入力されたコマンド及びデータをインターネットI経由で送信し、制御部11は、センサーデータ記憶部13B及び演算結果記憶部13Cを制御し、電気回路組み立てボード18は、センサーデータ記憶部13B及び演算結果記憶部13Cを増減設可能に搭載し、さらに電源スイッチ15Cを搭載し、構成品ケース19は、電源アダプター15A又は電池15Bを収納し、電源アダプター15A又は電池15Bは構成品ケース19に固定されておらず,表示部17、操作部16、電気回路組み立てボード18、及び電源アダプター15A又は電池15Bを構成品ケース19内の又は構成品ケース19外の適切な位置に配置した後に、受信インターフェイス14Aと送信インターフェイス14BとをインターネットIに接続し、電源スイッチ15Cをオンにすることにより、稼働可能となる。
【0013】
第1の態様と共に、電気回路組み立てボード18は電気回路等の構成部品を増減設可能に搭載し、構成品ケース19に固定されておらず、電気回路組み立てボード18はパソコン用筐体で覆われていない。このように構成すると、構成品を設置場所に応じて使いやすいように配置できる。プログラム記憶部は書き換え可能である。このため、融通性(フレキシビリティ)に富む。このことは、機器の開発及び教育に便宜である。
【0014】
また、本発明の第3の態様による物のインターネット用開発用及び教育用機器10Cは、第1又は第2の態様において、例えば
図6に示すように、いずれかのセンサー出力信号がアナログ信号の場合に、アナログ−デジタル変換を行うアナログ/デジタル変換器19Aを備え、アナログ/デジタル変換器19Aを電気回路組み立てボード18に搭載する。
このように構成すると、センサーがアナログ信号を出力する場合にも適用できる。
【0015】
また、本発明の第4の態様による物のインターネット用開発用及び教育用機器10は、第1ないし第3のいずれかの態様において、プログラム記憶部13Aは書き換え可能である。
このように構成すると、1つのIoT用機器で複数のプログラムに応じて複数のジョブを実行できる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、IoT用のコントローラとして機能する装置・機器を使用するに当たり、予め組み立てたコントローラとして機能する装置・機器自体を運搬できる。また、現場で組み立てる時間を節約できる。また、配線間違い等によるトラブルもなくすことができる。
【発明を実施するための形態】
【0018】
〔物のインターネット〕
図1は物のインターネットの概念を説明するための図である。
IoTとは、Internet of thingsの略であり、物のインターネットと称される。物(装置・機器)T1〜T4がインターネットIを介して接続されているだけでなく、物T1〜T4自体がインターネットIに信号を発信し、物T1〜T4がインターネットIを介して相互に信号をやり取りしている。
図1ではセンサーS1〜S5からの出力信号をゲートウェイGを介してインターネットIに出力し、インターネットIからの信号をゲートウェイGを介して物T1〜T4に入力することを示している。ゲートウェイGは異なるネットワーク間でプロトコルの違いを吸収するもので、例えばワイヤレスセンサーネットワークに適した無線規格IEEE802.15.4をWiFi、3G/LTE、イーサネット(登録商標)等に変換して、インターネットIに接続する。また、IPv6又はIPv4を用いて物T1〜T4のアドレスをIPアドレスに割り当てる。また、インターネットIからの信号を物T1〜T4を制御するコントローラとして機能する装置・機器に適切な信号に変換する。
【0019】
〔センサー〕
センサー技術とインターネット通信技術の発展により、各種センサーS1〜S5の出力をインターネットIを介してコントローラとして機能する装置・機器に送信できるようになった。センサーS1〜S5は各種物理量、例えば、電圧、電流、圧力、加速度、気温、水温、流量、放射線量、周波数、物の形状・寸法、色、光、音声・音響、画像、物性(硬度、粘度等)等を検出できる。
図1では、センサーとして、温度センサーS1、湿度センサーS2,アラーム音マイクS3,ビデオカメラS4,CO
2センサーS5を例示する。多くは無線ネットワークを介してセンサー出力をゲートウェイGに入力するが、光センサーの場合は、計測したアナログ信号を直接ゲートウェイGに入力する、又は計測したアナログ信号をアナログ/デジタル変換したデジタル信号をゲートウェイGに入力する。
【0020】
本実施例では、IoT用機器とインターネットとのインターフェイスを単に受信インターフェイス、送信インターフェイスといい、センサーS1〜S5の出力信号をインターネットIに接続するインターフェイスを第2の送信インターフェイスといい、必要であればセンサーS1〜S5の計測対象を制御する機器をインターネットIに接続して制御信号を受信するインターフェイスを第2の受信インターフェイスといい、IoT用機器がセンサーS1〜S5の出力信号をイントラネット(無線LAN、有線LAN等)を経由して受信する場合のインターフェイスを第3の受信インターフェイスといい、必要であればセンサーS1〜S5の計測対象を制御する機器をイントラネットに接続して制御信号を送信するインターフェイスを第3の送信インターフェイスということとする。ゲートウェイGはこれらの各インターフェイスにおいて、IoT機器を含め装置・機器・センサーの信号をインターネットIのプロトコルTCP/IPに適合するように変換する。
図1では、物(装置・機器)として、照明機器T1,炊飯器T2,空調機器T3及びテレビ録画機T4を例示する。
【0021】
〔IoT用開発用及び教育用機器〕
本発明におけるIoT用機器10は、センサーの出力信号をインターネットI経由で受信し、所定の処理をした後に、インターネットに繋がる装置・機器にインターネット経由で制御信号(コマンド)及び/又はデータを送信して、装置・機器をコントロールし、何等かの処理をさせるものである。インターネットとは通信プロトコルとしてTCP/IPを使用する通信回線網をいう。IoT用機器又はセンサーに接続されるイントラネット(無線LAN,有線光LAN等)にもTCP/IPが多く使用さえるようになっており、これらのイントラネットも「インターネット」に含まれる。
【0022】
本発明におけるIoT用機器10は、インターネットIとデータ及び信号を送受信するインターフェイスとして機能するインターフェイス部14と、諸種のデータを演算処理する演算処理部12と、インターフェイス部14で受信されたデータ、演算処理部12で演算処理・編集処理されたデータを記憶する、及びIoTコントローラを制御するプログラムを記憶する記憶部13と、操作者がデータ又はコマンドを入力する操作部16と、演算処理部12で演算処理された結果、入力されたコマンド・データを表示する表示部17と、インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12、表示部17及び操作部16を制御して、IoT用機器10としての機能を発揮させる制御部11とを備える。さらに、インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12を増減設可能に搭載し、制御部11及び電源スイッチ15Cとを搭載する電気回路組み立てボード18と、更にこれらの各部を収納し、運搬のために把持する把持部41を有する構成品ケース19とを備える。表示部17、操作部16及び電気回路組み立てボード18は構成品ケース19に固定されておらず、電気回路組み立てボード18はパソコン用筐体で覆われていない。
【0023】
電気回路組み立てボード18に上記各部を搭載し、構成品ケース19に収納して運搬可能としたので、IoT用機器10の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器10自体を運搬できるという効果を奏する。また、計測までの時間を節減できる。また、配線間違い等によるトラブルもなくすことができるという効果を奏する。
また、各部を固定せず、増減設可能なので、フレキシビリティが高い。例えば、構成品ケースの内、外どちらに装置を組み立てても良い。設置場所を広くとれれば、構成品ケースの外にIoT用機器を組み立てられる。
プログラムを書き換え可能である。このことは、1台の端末で複数のジョブが可能であることを示す。例えば、家計管理ジョブと資格取得ジョブとをタイムシェアリングで実行できる。また、インターネットに接続されたアプリケーション、データベースを利用可能であり、応用が広がる。例えば図書館の動植物図鑑、食物栄養一覧表、各国地図等を参照可能である。
【0024】
このように、各部は構成品ケース19に固定されないので、各部を構成品ケース19に収納可能な限り、設計の自由度が大きく、様々なアプリケーション又は付属品を取り込んだ装置を実現できる可能性がある。用途に応じて、全体の寸法を任意のサイズにまとめることも可能である。また、電気回路組み立てボード18の構成を組み替えて、又は交換して持ち運ぶことも可能である。なお、構成品ケース19は典型的にはアタッシュケースを使用できるが、これに限定されず、人手で運搬可能であれば、トランク等さらに大きい荷物を運搬可能なものを使用しても良い。また、例えばディスプレイ及びキーボードを小型化して、アタッシュケースより小さな構成品ケースにすることも可能である。
IoT用機器のフレキシビリティが高いことは、製品・システム開発に大変便宜である。また、構成品が見えるので機器の構成を理解し易く、教育に便宜である。
【実施例1】
【0025】
図2に実施例1におけるIoT用開発用及び教育用機器の構成例を示す。
本実施例では、まず、IoT用機器を教育に利用する例について説明する。例えば、学生が自宅に鉢植え植物を置き、学校で育成する例を説明する。
IoT用機器10は、制御部11、演算処理部12、記憶部13、インターフェイス部14、操作部16、表示部17、電気回路組み立てボード18及び構成品ケース19を備える。
制御部11は、IoT用機器全体及び各部を制御して、IoT用機器としての機能を発揮させる。
演算処理部12は、センサー記憶部に記憶されたセンサーデータを演算処理して、演算結果を求める。
【0026】
記憶部13は、プログラムを記憶するプログラム記憶部13A、受信インターフェイス14Aで受信されたセンサー出力信号をセンサーデータとして記憶するセンサーデータ記憶部13B、演算処理部12で求められた演算結果を記憶する演算結果記憶部13Cを有する。プログラム記憶部13Aは書き換え可能である。
インターフェイス部14は、インターネット経由でセンサーから送信されたセンサー出力信号を受信する受信インターフェイス14Aと、演算処理部12で求められた演算結果、各種データ又は操作部16から入力されたコマンド及びデータをインターネット経由で送信する送信インターフェイス14Bを有する。受信インターフェイス14Aは受信機を、送信インターフェイス14Bは送信機を有する。また、受信インターフェイス14A及び送信インターフェイス14Bは、必要に応じてインターネットIとIoT用機器とのプロトコルの差異を吸収するゲートウィイGの機能を有する
【0027】
電源部15は、商用電源をIoT用機器に適切な直流電圧に変換する電源アダプター15A、と商用電源の無い環境で予備の電源として用いるための電池15Bと、IoT用機器に適切な直流電圧を供給及び遮断するための電源スイッチ15Cを有する。操作部16はキーボード16A及びマウス16Bを有し、操作者がキーボード16A,マウス16Bを操作して、コマンド又はデータを入力する。
表示部17は、演算処理部12で求められた演算結果、操作部16にて入力されたコマンド又はデータ等を表示する。例えば、液晶ディスプレイ17Aを使用できる。
電気回路組み立てボード18は、プログラム記憶部13A、受信インターフェイス14A、センサーデータ記憶部13B、演算処理部12、演算結果記憶部13C、送信インターフェイス14Bを増減設可能に搭載し、また、制御部11及び電源スイッチ15Cとを搭載する。構成品ケース19は、表示部17、操作部16、電気回路組み立てボード18及び電源アダプター15A又は電池15Bを収納する。また、運搬のために把持する把持部41を有する。
【0028】
各部(プログラム記憶部13A、受信インターフェイス14A、センサーデータ記憶部13B、演算処理部12、演算結果記憶部13C、表示部17、操作部16、送信インターフェイス14B、制御部11、電気回路組み立てボード18及び電源アダプター15A又は電池15B)は構成品ケース19に固定されていない。上記各部を構成品ケース1内の又は構成品ケース19外の適切な位置に配置した後に、受信インターフェイス14Aと送信インターフェイス14BとをインターネットIに接続し、電源スイッチ15Cをオンにすることにより、稼働可能となる。
【0029】
学生はIoT用開発用及び教育用機器10を所持し、通学時には持ち歩く。自宅には鉢植え植物が置かれている。植物の植木鉢26にはデジタル温度計S1及びデジタル湿度計S2がセットされている。デジタル温度計S1は植木鉢中の土中の温度を測定し、デジタル湿度計S2は植木鉢中の土中の湿度を測定する。デジタル温度計S1及びデジタル湿度計S2は、第2の制御部21に無線LAN又は無線公衆回線で接続され、第2の制御部21はインターネットIに接続されている。デジタル温度計S1及びデジタル湿度計S2は、それぞれのディスプレイに土中の温度と湿度をデジタル値で表示するとともに、土中の温度と湿度のデジタル値を第2の制御部21に送信する。デジタル温度計S1及びデジタル湿度計S2は出力時に、そうでなければ第2の制御部21がデジタル温度計S1及びデジタル湿度計S2の出力信号をインターネットIに適合するプロトコルに変換してインターネットIに送信する。
【0030】
植木鉢26の近傍に植木鉢26に供給する水タンク28が設けられ、第2の制御部21は水タンク28の水を植木鉢26に供給する時間と水量を制御する。第2の制御部21は時間をタイマーで管理し、水タンク28の水の量は、例えば光水位センサーで水タンク28内の水面の高さを監視する(例えば水面で光の透過率が変わるのを検出する)。水タンク28のバルブを開時にタイマーをオンに設定し、水面の高さの変化を水供給量に変換して、所定の供給量に到達したら、水タンク28のバルブの閉じることにより水供給量を制御することができる。
【0031】
学生が所持するIoT用機器10は無線LAN又は無線公衆回線でインターネットIに接続されている。IoTコントローラ10はデータを制御するための制御部11と、データを演算・処理するための演算部12と、演算・処理される又はされたデータを保存する記憶部13と、インターネットIからデータ又はコマンドを受信して制御部11に送信する受信インターフェイス14Aと、制御部11からインターネットIにデータ又はコマンドを送信する送信インターフェイス14Bと、データやコマンドを入力する操作部16と、演算部12での演算・処理結果や操作部16から入力された情報を表示する表示部17を有する。なお、データ又はコマンドを制御部11を介さずに、制御部11の指示により演算部12、記憶部13、インターフェイス部13間でやり取りさせても良い。
【0032】
インターネットIから送信された土中の温度と湿度のデジタルデータは受信インターフェイス14を介してセンサーデータ記憶部13Bに取り込まれる。取り込みは例えば所定の時間間隔(例えば1時間おき)に行われる。さらに、温度と湿度のデジタルデータは演算部12に送られて、所定の処理をされる。例えば、温度と湿度の時間変化が仮想のグラフにプロットされる。また、温度と湿度の時間変化から、所定の水やりの時間に供給すべき水の量が計算され、演算結果記憶部13Cに記憶される。例えば標準供給量から、温度が高い時は温度差×パラメータを加算し、湿度が高い時は湿度差×パラメータを減算する。パラメータは経験値で決まり、必ずしも一定値でなくても良い。
【0033】
温度と湿度の時間変化のグラフはディスプレイ17に表示されて、学生は観察できる。また、所定の水供給の時間に供給すべき水の量もディスプレイ17に表示されて、学生は確認できる。さらに、演算結果記憶部13Cに記憶された所定の水供給の時間に供給すべき水の量は送信インターフェイス14BからインターネットIを介して、第2の制御部21に送信される。第2の制御部21は制御部11から送信された水供給の時間と水量に従って、植木鉢に水を供給する。
【0034】
図3に実施例1に係るIoT用開発用及び教育用機器10の外観の例を示す。
図3(a)にIoT用開発用及び教育用機器10の外観の例を、
図3(b)は電気回路組み立てボード18の模式断面図を示す。
IoT用開発用及び教育用機器10を構成する各部、すなわち、インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12、表示部17、操作部16、制御部11及び電気回線組み立てボード18(インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12は電気回線組み立てボード18に搭載される)は構成品ケース19に収納される。構成品ケース19には把持部41が設けられ、ユーザは把持部41を持って各部を収納した構成品ケース19を運搬する。
【0035】
まず、構成品ケース19の箱側に、キーボード16A、マウス16B等の操作部16及び電源アダプター15A又は電池15Bを収納する。次に、電気回線組み立てボード18は、
図3(b)に断面を示すようにコの字型に形成され、上部の平面部分にインターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12がされる。マウス16B及び電源アダプター15A又は電池15Bが電気回線組み立てボード18の下に収まる。次に、電気回線組み立てボード18の大部分、キーボード17Aの周辺をカバーし、電源用コネクタ43を搭載するカバー板44が収納される(このカバー板44は省略可能である。この時は電源用コネクタ43を電気回線組み立てボード18に搭載する。)。構成品ケース19の蓋側に表示部17として例えば液晶ディスプレイ17Aが収納される。また、インターフェイス部14、記憶部13、演算処理部12が多い時は、電気回線組み立てボード18を2段(又は多段)構成にしても良い。
【0036】
キーボード16Aに代えて、液晶ディスプレイ17A又は小型の第2のディスプレイ(図示しない)にキーボードを表示し、タッチペンで操作しても良い。
電源アダプター15Aは100V商用電源の電圧をIoT用開発用及び教育用機器10に適切な直流電圧(典型的には5V)に変換して使用する。電源アダプター15Aに代えてIoT用開発用及び教育用機器10に適切な直流電圧(典型的には5V)の電池15Bを使用しても良い。
このように構成すると、構成品ケース19に各部を容易に収納できる。
【0037】
IoT用開発用及び教育用機器10の各部を構成品ケース19に収納して運搬できるため、学生は通学時に持ち運べる。学校で授業又は適当な時間に、植物育成プログラムを起動して、自宅の植物に水やりができる。これにより、IoT用機器10の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器10自体を運搬できるという効果を奏する。また、構成品ケース19を開いてすぐ使用できるように、各構成品を配置しておけば、構成品ケース19を開いてから組み立てる必要がないので(電気回路組み立てボード19の下からマウス16Bを取り出し、受信インターフェイス14A及び送信インターフェイス14BのインターネットIへの端子差し込み等による接続と電源スイッチ15Cのオンで十分である。無線によるインターネットへの接続の場合には端子差し込みを省略できる場合も多い。)、計測までの時間を節減できる。構成品ケース19を開いてから組み立てる必要がないので、計測までの時間を節減できる。構成品ケース19を開いてすぐ使用できるようにするには、例えば、構成品ケース19を開けた時にキーボード16Aが見える位置にある、液晶ディスプレイ17Aを蓋側に立てかければ良い等である。また、配線間違い等によるトラブルもなくすことができるという効果を奏する。
【0038】
また、プログラム記憶部13Aを書き換え可能なので、1台の端末でタイムシェアリングして複数のジョブが可能である。例えば授業時間には、植物育成プログラムとは別の授業用プログラムを起動して、授業に使用することも可能である。
また、各部を固定せず、増減設可能なので、フレキシビリティが高い。例えば、構成品ケース19の内、外どちらに機器を組み立てても良い。設置場所を広くとれれば、構成品ケースの外に装置を組み立てられる。例えば、植物育成プログラムでは構成品ケース19の内に組み立てて使用し、授業用プログラムでは構成品ケース19の外、机上に組み立てて使用できる。この場合、ディスプレイを複数使用し、主ディスプレイに授業の教材を表示し、副ディスプレイにインターネットから取得した参考書を表示して使用しても良い。また、インターネットIに接続された、アプリケーション、データを利用可能であり、応用が広がる。図書館の動植物図鑑、食物栄養一覧表、各国地図等を参照可能である。
【0039】
試験の時も便宜である。配られたUSBメモリから試験問題を表示し、回答をUSBメモリに記録して回収すれば、回答を書き換えできない。また、採点・統計処理が容易になる。また、翻訳アプリケーションを利用して、未学習言語の書物を翻訳してもらい、読書することも可能である。
また、IoT用機器の操作法については、インターネットI上の特定のウェブページ(例えば製造メーカ、販売エージェント等のウェブページ)に記載しておけば、取扱い説明書の配布を省略できる。さらにダウンロード可能とすれば、操作者が使用しやすくなるので好適である。
【0040】
以上のように、本IoT用機器は、常に持ち運んで利用できる。ケースを開けて直ぐに使えるという利点を有する。また、電気回路組み立てボード18は電気回路等の構成部品を増減設可能に搭載し、構成品ケース19に固定されておらず、電気回路組み立てボード18はパソコン用筐体で覆われていない。プログラム記憶部は書き換え可能である。このため、修理・改造において、さらに機器の開発において、融通性(フレキシビリティ)に富む。このことは、機器の開発に大変便宜である。また、教育において、構成品が見えるのでソフト及びハードを理解し易い。
このように、本実施例によれば、IoT用機器の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器自体を運搬できるという効果の他、様々な効果を奏する。
【実施例2】
【0041】
図4に実施例2におけるIoT用開発用及び教育用機器10Aの構成例を示す。本実施例では、実施例1にビジュアル観察を追加する例について説明する。植木鉢26の植物の撮影にビデオカメラS3を用い、IoT用機器10Aの液晶ディスプレイ17Aで観察する仕組みを追加するものである。
【0042】
植木鉢26の前にビデオカメラS3を設置し、所定の時間(例えば1時間間隔)で自動的に撮影が行われる。撮影画像データは、第2の制御部21、インターネットI、受信インターフェイス14Aを経由して制御部11に送信され、センサーデータ記憶部13Bに記憶される。また、学生が見たい時に、自らの操作によりセンサーデータ記憶部13Bに記憶された撮影画像を適時にディスプレイ17に表示して観察することができる。学生はディスプレイ17に表示された撮影画像から植物の生育状況を把握し、また、ディスプレイ17に表示された演算結果としての所定の水やりの時間に供給すべき水の量を確認できる。所定の水やりの時間に供給すべき水の量は演算結果記憶部13Cに記憶される。学生は操作部16を操作して、制御部11から第2の制御部21に確認信号を送信しても良く、撮影画像の観察結果を考慮して、水供給の時間及び/又は水の量を修正して送信しても良い。
【0043】
第2の制御部21は、制御部11から送信された確認信号、水供給の時間及び/又は水の量に基づいて、植木鉢26への水の供給を制御する。確認信号の場合には予め定められた水供給の時間で水の量を供給する。
ビジュアルセンサー(ビデオカメラ)S3を使用すると、種々の情報を得られる。計測対象の寸法、形状だけでなく、色彩、明るさが解り、過去の画像と比較して発育状況もわかる。また、外が晴れか雨か、茎が真っ直ぐ伸びているか、葉間が疎か密か、虫がいるか等の状況も解る可能性もある。そして、データ解析部12Aを設けて、これらの情報を解析して必要な情報、例えば発育速度等を得ることにより、学生に科学的な考察の材料を提供できる。
また、インターネットIから、同じ植物の発育に関する情報を得て、考察を深めることも可能である。
【0044】
その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同様に、IoT用機器10Aの使用に当たり、予め組み立てた開発用及び教育用機器10A自体を運搬できる、また、計測までの時間を節減できるという効果を奏する。
【実施例3】
【0045】
図5に実施例3におけるIoT用開発用及び教育用機器10Bの構成例を示す。本実施例では、放射線センサー20B(20B1〜20Bn)で複数地点の放射能を計測する例について説明する。
【0046】
本実施例ではセンサーとして、NaIシンチレータ20Bでγ線の放射能線量を測定するものとする。センサー側でデジタル値に変換し、インターネットIを介してIoT用機器10Bに送信するものとする。NaIシンチレータ20B1〜20Bnは複数地点に設置され、IoT用機器10Bは複数のNaIシンチレータ20B1〜20Bnからの計測データをインターネットIを介してポーリングして順次取り込み、各NaIシンチレータ20B1〜20Bnの識別番号#20B1〜#20Bnと共にセンサーデータ記憶部13Bに保存する。同時に、各NaIシンチレータ20B1〜20Bnの位置に設置されたGPSモニター20C1〜20Cn(図示しない)からの位置データを識別番号#20B1〜#20Bnと関連づけてセンサーデータ記憶部13Bに保存する。
操作者は、自らの操作により、センサーデータ記憶部13Bに保存された放射能線量とNaIシンチレータ20B1〜20Bnの位置情報を、適時にディスプレイ17に表示して観察することができる。経時変化グラフ形式、地図形式でディスプレイ17に表示できる。
データを見るだけであれば送信インターフェイス14Bはなくても良いが、例えば計測場所の窓を開閉する等の指示を送信するのであれば、必要になる。
【0047】
その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同様に、IoT用機器の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器自体を運搬できる、どこでも計測状況を観測できる。
【実施例4】
【0048】
図6に実施例4におけるIoT用開発用及び教育用機器10Cの構成例を示す。本実施例では、電気配線の電圧・電流検査を行う例について説明する。例えば、展示会場(イベント会場)においては、展示機器及び照明機器への電気配線工事が行われる。そして、布設された配線の電圧・電流について、予定の電圧・電流が実現されているか検査を行う必要がある。
【0049】
検査員はIoT用開発用及び教育用機器10Cを所持し、展示会場内を持ち歩く。電圧プローブ20C1〜Cn及び電流プローブ20D1〜Dnを別途持参し、予め定められた計測点にセットする。電圧プローブ20C1〜Cn及び電流プローブ20D1〜Dnはアナログ値を出力するものとする。電圧プローブ20C1〜Cn及び電流プローブ20D1〜Dnからの出力はイントラネット(無線LAN)を経由して第3の受信インターフェイス14Cを介してIoT用機器10Cに取り込まれる。IoT用機器10Cでは、先ず取り込んだアナログ値をセンサーデータ記憶部13Bのアナログ値記憶部13BAに記憶する。アナログ値が小さい時は増幅器19A(図示しない)を通して信号を増幅した上でアナログ値を記憶する。アナログ値は配線図の計測位置に関連付けて記憶される。予定された複数の計測点で電圧及び電流の測定を行い、計測値をアナログ値記憶部13BAに記憶する。次に、アナログ値記憶部13BAに記憶された計測値をアナログ/デジタル変換器19Bを通してアナログ/デジタル変換を行い、センサーデータ記憶部13Bのデジタル値記憶部13BDに記憶する。デジタル値は配線図の計測位置に関連付けて記憶される。なお、デジタル値記憶部13BDへの記憶があれば、アナログ値記憶部13BAへの記憶は必ずしも必要ではない。
【0050】
操作者は、自らの操作により、デジタル値記憶部13BDに保存されたデジタル計測値を、配線図の計測位置と関連させて適時にディスプレイ17に表示して見ることができる。配線図及び設計時の電圧値及び電流値は本社の機器設計データベース22Aに保存されており、インターネットI経由(受信インターフェイス14A及び送信インターフェイス14B経由)で読み出して比較する。計測値が設計時の電圧値及び電流値と同じであれば配線に問題ないことが解る。異なる時は専門の担当者に連絡して配線をやり直す等の処置を行う。インターネットI、送信インターフェイス部14Bを介して計測値を機器設計データベース22Aに書き込んでも良い。
【0051】
IoT用機器10Cの各部を構成品ケース19に収納して運搬できるため、検査員は展示会場内を持ち運べる。複数地点での配線工事があるときに便宜である。予め組み立てたIoT用機器10C自体を運搬できるという効果を奏する。また、構成品ケース19を開いてすぐ使用できるように、各構成品を配置しておけば、構成品ケース19を開いてから組み立てる必要がないので計測までの時間を節減できる。また、配線間違い等によるトラブルもなくすことができるという効果を奏する。
また、プログラム記憶部13Aを書き換え可能なので、1台の端末でタイムシェアリングして複数のジョブが可能である。例えば配線チェックプログラムの適当な空き時間に費用見積プログラムを起動して本社の価格表データベースにアクセスし、見積もり伝票を早期に発行することも可能である。
【0052】
また、各部を固定せず、増減設可能なので、フレキシビリティが高い。例えば、構成品ケース19の内、外どちらに機器を組み立てても良い。設置場所を広くとれれば、構成品ケース19の外に装置を組み立てられる。例えば、配線チェックプログラムでは構成品ケース19の内に組み立てて持ち歩きながら使用し、費用見積プログラムでは構成品ケース19の外、机上に組み立てて使用できる。この場合、液晶ディスプレイ17Aを複数使用し、主ディスプレイに見積伝票を表示し、副ディスプレイに本社から取得した価格表を表示して使用しても良い。インターネットIに繋がる、アプリケーション、データベースを利用可能であり、応用が広がる。電子部品ハンドブック、各社の電子機器ウェブページ、JIS標準規格等を参照可能である。また、認証プログラム、数値計算プログラム、構造解析プログラム、在庫管理プログラム等インターネットI内に存在するプログラム、データを必要に応じて取り込むことが可能である。
【0053】
その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同様に、IoT用機器の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器10C自体を運搬できる、また、計測までの時間を節減できるという効果を奏する。
【実施例5】
【0054】
図7に実施例5におけるIoT用開発用及び教育用機器10Dの構成例を示す。本実施例では、製品の欠陥検査・製品選別を行う例について説明する。
【0055】
製品がベルト上で輸送される。ベルト上を輸送される製品を監視するためにセンサーとしてビデオカメラ20Dを設置し、常時ビデオカメラ20Dで監視する。製品としてのりんごの寸法、色彩について検査し、寸法・色彩に応じて製品を選別する。また、傷、虫食い、腐食、形状歪等の欠陥が見つかったりんごは除去する。寸法は例えばりんごの画像から輪郭を抽出した後に、横幅を計測し、8cm以下、8cm〜10cm、10cm〜12cm、12cm以上の4段階に分類し、さらに、色彩について、赤、黄、緑の3種類に分類する。合計12グループと、傷、虫食い、腐食、形状歪等の欠陥が見つかった不良品グループの合計15グループに分類し、分類マークAp1〜Ap15を付与する。製品がベルト上を搬送され、グループごとに予め定められた位置に来たときに、押し出し具により箱に入れられる。
【0056】
ビデオカメラ20Eの画像はイントラネット(有線光LAN)と第3の受信インターフェイス部14Cを経由してIoT用機器10Dに取り込まれる。IoT用機器10Dでは、有線光LANを介して取り込んだ、例えばCCD画像信号のデジタル値をセンサーデータ記憶部13Bに記憶する。デジタル値は各製品(りんご)の識別番号と関連付けて記憶される。計測に関する取扱い説明・製品選別基準は本社の製品データベース22Bに記憶されており、計測時に製品データベース22BがインターネットIを経由して参照される。センサーデータ記憶部13Bに記憶された寸法、色彩に応じて製品(りんご)が選別される。選別の結果は製品データベース22Bに書き込んでも良い。
【0057】
ビジュアルセンサー(ビデオカメラ)20Eを使用すると、種々の情報を得られる。計測対象の寸法、形状だけでなく、色彩、明るさが解り、過去の画像と比較して発育状況もわかる。もし、圃場条件と発育状況の関係を解析をする場合には、相関度を求めることが重要なので、相関関数をインターネットからダウンロードするのも良いが、解析プログラムと共に相関関数をプログラム記憶部13Aに記憶しておくことがより望ましい。
インターネットIからは、例えば、演算用に並列高速計算を行うプログラム等を利用する。構造解析プログラム、類似度評価プログラム等を利用しても良い。ただし、インターネットIから利用したいプログラムは、アクセス先一覧リストを作成しておき、すぐにアクセスできるようにしておくのが望ましい。
【0058】
その他の構成は実施例1と同様であり、実施例1と同様に、IoT用機器の使用に当たり、予め組み立てたIoT用機器自体を運搬できる、また、計測までの時間を節減できるという効果を奏する。
【0059】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は以上の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態に種々変更を加えられることは明白である。
【0060】
例えば、実施例2の変形として、掃除ロボットにカメラを装着して、ビジュアル画像を取得する例も考えられる。ゴミが見えれば掃除を続け、見えなければその場所では掃除を中断し、移動のみ続ける。また、ゴミが見えたら掃除を再開する。掃除コースは決まっているから、途中通常と異なる画像が出現したら、異常と判断され、警報がインターネッとを介して通知される。姿勢制御信号を送信して、回復すればコースに戻して掃除を続けさせる。回復しなければ掃除を中止する。
【0061】
また、例えば、以上の実施の形態では、インターネットから自社データを参照する例について説明したが、インターネット経由で演算プログラムにアクセスして一部又は全部の演算処理をしても良く、クラウドにアクセスして参考資料を参照しても良い。また、IoT用機器、制御機器又はセンサーをインターネットで接続するに際し、インターネットとして公衆回線を用いても良く、イントラネットを用いても良く、両者を経由しても良い。また、IoT用機器、制御機器又はセンサーとインターネット又はイントラネットとの接続には有線光ケーブル、無線送受信機どちらを用いても良い。例えば、また、IoT機器が、静置されておらず、例えば、車で移動中に、後部座席のIoT用開発用及び教育用機器から公衆無線回線を経由してインターネット経由で、事務所、店舗、工場等の機器にアクセスし、現地の機器を制御することも可能である。また、接続するセンサーの種類・数を自由に変更可能である。制御する対象、制御する物理量も自由に変更可能である。